近日,化材学院双龙学者特聘教授张袁斌课题组,在离子杂化金属有机框材料分离低碳烃领域取得新进展。相关成果以题为“Topological Design of Unprecedented Metal-Organic Frameworks Featuring Multiple Anion Functionalities and Hierarchical Porosity for Benchmark Acetylene Separation”的研究论文发表在国际顶级综合性化学期刊Angewandte Chemie上(Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202309925)。
乙炔(C2H2)、二氧化碳(CO2)、乙烯(C2H4)三者的分离是生产高纯C2H2和C2H4的基础,具有重要的工业意义。基于多孔吸附剂的吸附分离技术是一项低能耗的气体分离工艺,但设计多孔吸附剂实现高选择性高吸附容量分离仍然存在很大挑战。
张袁斌课题组长期从事吸附分离研究,通过引入高密度位点阴离子、构筑多级孔结构等策略调控离子杂化金属有机框材料结构,实现了乙炔/二氧化碳(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 22865-22870)、乙炔/二氧化碳/乙烯(Nat. Commun. 2023, 14,401.)、丙炔/丙烯(Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e20220094)、二氧化碳/氮气(Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2213915)等重要体系的基准分离。受上述多级孔策略启发,课题组通过将三齿配体延伸至四齿配体,构筑了两例具有新拓扑结构的多级孔离子杂化金属有机框材料ZNU-8和ZNU-9,实现了C2H2/CO2和C2H2/C2H4的高容量高选择性分离。
编辑:姜雯静